[发明专利]一种高碳酸盐铁矿石复合改性抑制剂及其制备、使用方法

说明书

本发明属于铁矿石反浮选抑制剂领域，主要涉及一种高碳酸盐铁矿石复合改性抑制剂及其制备、使用方法。本发明根据易泥化碳酸盐矿物的晶体化学性质和浮选行为研究，基于亲铁性高分子药剂的超分子缔合效应和桥联团聚性能，采用改性支链葡聚糖、改性聚丙烯酰胺及海藻酸钠等几种具有不同亲铁特征官能团和支链网状结构的改性药剂作为复合改性抑制剂。通过复合改性抑制剂的多效能作用，降低该类矿石中易泥化碳酸盐矿物对反浮选作业的影响，强化对易泥化碳酸盐铁矿物的抑制作用，减少细粒铁矿物在浮选过程中的水流及泡沫夹带，提高浮选回收率，改善分选指标。

技术领域

本发明属于铁矿石反浮选抑制剂领域，主要涉及一种高碳酸盐铁矿石复合改性抑制剂及其制备、使用方法。

背景技术

随着我国工业化和现代化建设进程的不断加快，国内钢铁企业对铁矿石的需求量连年增加，由于国内铁矿资源具有“贫、细、杂”的特点，开采及选冶成本高昂，导致铁矿石对外依存度多年来一直高达85％以上，严重制约了我国钢铁企业和国民经济的健康发展，因此，加强国内复杂难选铁矿石的高效开发利用，提高铁矿石的自给率，可以在一定程度上缓解我国铁矿石对外依存度，同时对资源的可持续性发展以及国民经济的健康发展也具有重要的实际意义。

高碳酸盐铁矿石是一种矿物组成和嵌布关系复杂的难选铁矿石。目前对于该类复杂难选矿石通常采用“弱磁选-强磁选-反浮选联合工艺”，但是由于该矿石中所含的铁白云石、方解石、菱铁矿等碳酸矿物莫氏硬度较低，在磨矿过程中易泥化，产生大量细泥矿物分散在矿浆中，由于这些矿物颗粒具有较高的比表面积和表面能，在浮选过程中产生了细泥罩盖，表面转化以及浮选泡沫夹带等问题，进而造成浮选药剂选择性差，浮选回收率低及药剂用量大的问题，严重恶化了选别环境。由于缺乏有效的分选技术和适宜的浮选药剂，在相当长的时间里我国很多含碳酸盐铁矿石主要采取堆存处理。据统计，在辽宁鞍山地区每年约堆存该类铁矿石100 万t，总堆存量超过2000万t。

此外，由于传统的铁矿反浮选抑制剂通常采用从玉米，小麦，马铃薯，木薯等粮食作物中提取的天然多糖淀粉类药剂，由于天然淀粉类药剂结构单一，不含特征官能团，药剂选择性和膨胀性能差，导致在使用过程中需要添加大量药剂，造成了大量的粮食作物浪费，不利于我国粮食供给安全，也不利于国民经济的发展，因此开发适宜于含碳酸盐赤铁矿石分选的高效抑制剂具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种磁赤混合高碳酸盐铁矿石复合改性抑制剂的制备和使用方法，旨在解决高碳酸盐复杂难选铁矿石的高效回收利用问题，通过复合改性抑制剂的多效能作用，降低该类矿石中易泥化碳酸盐矿物对反浮选作业的影响，强化对易泥化碳酸盐铁矿物的抑制作用，减少细粒铁矿物(主要是微细粒碳酸盐铁矿物)在浮选过程中的水流及泡沫夹带，提高浮选回收率，改善分选指标。

本发明采用以下技术方案：

一种高碳酸盐铁矿石复合改性抑制剂，由支链葡聚糖或/和改性葡聚糖(指支链葡聚糖，或改性葡聚糖，或二者的混合物)、海藻酸钠的交联聚合物，与聚丙烯酰胺或/和改性聚丙烯酰胺(指聚丙烯酰胺，或改性聚丙烯酰胺，或二者的混合物)混合制得。

所述改性葡聚糖的制备方法为：将支链葡聚糖在碱性溶液中进行苛化处理，然后加入环氧丙烷和氯乙酸钠进行改性处理，控制反应温度和反应时间；反应后经中和、沉淀、过滤、干燥，获得具有特征亲铁官能团的改性葡聚糖。所述的支链葡聚糖与环氧丙烷、氯乙酸的质量比分别为(4-6)：1和(3-5):1，反应温度控制为50-70℃，反应时间控制为3-5h。中和可以采用例如10％的草酸溶液。

改性葡聚糖是在葡聚糖中进一步引入更多的亲铁亲水性的极性官能团，改性葡聚糖制成复合改性抑制剂后，这些亲铁亲水性的极性官能团通过超分子缔合作用，在反浮选过程中，与浮选捕收剂和活化剂产生竞争吸附，从而对微细粒碳酸盐铁矿物的活性位点进行吸附罩盖，将微细粒碳酸盐铁矿物进行充分抑制，提高浮选药剂选择性，降低浮选捕收剂和活化剂消耗，同时提高铁的回收率。改性葡聚糖的结构示意图如图1所示。